近年来,为了满足无线通信发展对于大容量、高数据传输速率的需求,通信卫星朝着高通量、低轨道的趋势发展。瓦片式有源相控阵天线体积小、剖面低、波束切换快、集成度高,对于空间利用率极高的卫星通信具有较强的应用价值。非规则瓦片式有源相控阵天线在空间紧张的卫星通信上可以应用于特定的空间尺寸设计,不再局限于常规的2的幂次方阵列规模,可充分布局,同时相控阵系统各模块采用垂直布局也能提高系统空间利用率,具有较强的实际应用意义。本文围绕非2幂次方瓦片式有源相控阵天线进行研究,论文的主要内容如下:（1）研究并设计了一款Ka波段非2幂次方有源相控阵天线。首先,在有限的面积下确定天线最佳阵列规模为10×10,选择Ka波段有源芯片确定瓦片式相控阵天线叠层结构、阵列布局以及馈电网络走线规划,进而确定天线单元形式。其次在天线子阵化设计基础上,利用顺序旋转馈电结构改善天线阵列的交叉极化和轴比特性,并且通过引入接地金属栅格结构对天线阵列进行去耦分析,通过设计1分24等幅同相功分器完成对芯片的控制。最后,基于多层PCB工艺进行了10×10有源相控阵天线加工和测试。实测结果表明,在工作频带30.5 GHz～31 GHz内,带内的有效增益为22 dBi,俯仰面和方位面扫描范围为±40°,在扫描范围内天线轴比小于3 dB。（2）研究并设计了一款K波段非2幂次方有源相控阵天线。首先,在与Ka波段同等设计面积下确定天线最佳阵列规模为6×7,选择K波段有源芯片确定瓦片式相控阵天线叠层结构、阵列布局以及馈电网络走线规划,进而确定天线单元形式。针对K波段相控阵可能出现的自激问题,通过加入背腔孔抑制天线单元间的耦合提升天线阵列隔离度。其次,通过设计1分12等幅同相功分器完成对芯片的控制。最后,基于多层PCB工艺进行了6×7有源相控阵天线加工和测试。实测结果表明,在工作频带20 GHz～20.5 GHz内,带内有效增益为18.7 dBi,俯仰面和方位面能达到±30°的波束覆盖,在扫描范围内天线轴比小于3 dB。